Bacili gram negativi de interes medicalFamilia Enterobacteriaceae

Habitat

Enterobacteriile sunt germeni ubicuitari - se izoleaz din sol, ap, plante, intestinul omului i animalelor. Majoritatea (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis etc.) fac parte din flora normal a organismului i pot produce infecii oportuniste. Unele specii ca, de pild Salmonella typhi - au habitat exclusiv uman (bolnav sau purttor sntos).

Din punct de vedere al patogenitii, se mpart n: nalt patogeni (Salmonella, Shigella, Yersinia), condiionat patogeni (E.coli, Klebsiella, Enterobacter, Proteus, Serratia, Citrobacter) sau lipsii de importan n patologia uman.

Rezistena la factori fizici, chimici Sunt rezisteni n mediul extern. Rezist 5-6 luni n apele poluate cu materii fecale. Supravieuiesc i se multiplic la temperatura camerei n medii umede, n alimente, n soluii perfuzabile. De aici decurg posibilitile largi de rspndire a lor n colectiviti i n spitale (enterobacteriile se izoleaz frecvent din infecii nosocomiale). Sunt distrui de cldur (n 30' la 55-60C i instantaneu la fierbere), antiseptice i dezinfectante.Din ce n ce mai multe specii sunt rezistente la numeroase antibiotice, n special prin transfer de plasmide.

Morfologie, caractere culturale

BGN de dimensiuni medii cu capetele rotunjite, cu dispoziie n general necaracteristic. Pot fi mobili (cili peritrichi) sau imobili.

Facultativ anaerobe,nu sporuleaz. Majoritatea enterobacteriilor sunt necapsulate. Unele pot avea o capsul proeminent (Klebsiella), iar altele (Salmonella, E.coli) pot fi nvelite de un material capsular.

ENTEROBACTERIILE SUNT NEPRETENIOASE NUTRITIV.

Se dezvolt cu uurin att pe mediile uzuale (bulion, geloz, geloz-snge), ct i pe mediile selective lactozate (Mac Conkey, AABTL, ADCL, XLD, Istrati-Meitert), pe care putem diferenia enterobacteriile lactozo-pozitive de cele lactozo-negative.

Tulbur uniform mediile lichide (bulionul).

Pe medii solide se dezvolt sub form de colonii S sau R. ntre cele dou tipuri pot exista i forme intermediare sau uneori colonii mucoase de tip M (Klebsiella, E.coli). Proteusul prezint pe unele medii solide (geloz, geloz-snge) fenomenul de invazie.

Clasificarea lor se bazeaz pe studiul caracterelor biochimice, - criterii importante de identificare a genului i a speciei.

-caractere biochimice comune le permit ncadrarea n familia Enterobacteriaceae: fermenteaz glucoza reduc nitraii la nitrii sunt catalazo-pozitivisunt oxidazo-negativi (testul oxidazei permite diferenierea enterobacteriilor de ali bacili gram-negativi). Unii germeni fermenteaz lactoza (lactozo-pozitivi, iar alii nu (lactozo-negativi), fermentarea fiind un criteriu practic de difereniere preliminar.

Structura antigenic

Antigenul somatic O (polizaharidul O) face parte din structura lipopolizaharidului (LPZ) din peretele celular. Sunt antigene cu specificitate de grup - mpart genul n grupe. b) Antigenele flagelare H, prezente la bacteriile mobile sunt de natur proteic, pot prezenta variaii. -Sunt antigene cu specificitate de tip care mpart grupele n tipuri. Cu anticorpii omologi formeaz aglutinate floconoase, care dispar la agitare.

c) Antigenul capsular K este de natura polozaharidica sau proteica si este prezent numai la unele enterobacterii(Klebsiella)

Tipizarea serologic se efectueaz n mod obinuit n reacia de aglutinare pe lam. n prima etap se execut reacia de aglutinare cu seruri polivalente, apoi cu seruri monovalente.

Genul Escherichia

Este genul tip al familiei Enterobacteriaceae. Denumirea genului a fost dat dup numele cercettorului Th. Escherich care a izolat specia tip E.coli, singura de interes medical dintre cele cinci specii ale genului.

Habitat:

Numrul acestor germeni pe unitatea de volum - n ap i alimente - reprezint indicele coli care este un criteriu de apreciere a gradului de poluare a apei, mediului i a alimentelor cu materii fecale. E.coli face parte din flora normal a intestinului la om i animale. Formeaz aproximativ 80 din flora rezident a colonului cu rol n sinteza unor vitamine din grupul B i K i contribuie la meninerea unui echilibru al biocenozei.

Nou-nscutul va fi infectat n timpul naterii, prin contact cu flora perineal matern (dar i n urma contactului cu personalul medical). Morfologie, Caractere culturale i biochimiceSunt bacili gram-negativi, scuri, cu capetele rotunjite, nesporulai, necapsulai (rar unele tulpini pot avea o pseudocapsul), n general mobili (cu cili peritrichi). Sunt germeni aerobi, facultativ anaerobi, nepretenioi nutritivi. Se dezvolt pe mediile uzuale i pe mediile selective lactozate pe care formeaz colonii lactozo-pozitive (n proporie de 95%)-de tip S, iar tulpinile pseudocapsulate formeaz colonii cu aspect mucos.Prezint caracterele comune enterobacteriilor. Caracterele biochimice se cerceteaz pe setul de teste biochimice care permit identificarea genului.

CARACTERE BIOCHIMICETSI,MIU,UREE,CITRATMEDIU LACTOZAT

Factori de virulen Secret diverse substane biologic active, de tipul: enterotoxine, hemolizine, enzime care asigur rezistena la antibiotice,LPS sau endotoxina, responsabil de creterea sintezei de macrofagelor, aflat la originea ocului septic; rol n lupta contra mecanismelor de aprare nespecifice,pseudocapsula(antigenul K1) -de natur polizaharidic, are rol antifagocitar, realiznd un veritabil camuflaj imunologic al bacteriei. Structura antigenicStructura antigenic la E.coli este complex, fiind descrise aproximativ 165 antigene O (pe baza crora bacilii sunt mprii n grupe serologice), 54 H (grupele sunt mprite n tipuri) i 103 K1.

Infeciile enterale sunt produse de 5 grupe de E.coli:

E.coli enterotoxigen (ETEC) - secret enterotoxine termolabile sau termostabile. ETEC produce forme uoare de enterit sau un sindrom diareic holeriform. E.coli enteroinvaziv (EIEC) - determina un sindrom diareic dizenteriform, cu scaune mucopurulente, sangvinolente.

E.coli enteropatogen (EPEC) - este principalul agent etiologic al sindromului diareic la copii mici, la care determin o imunizare precoce. De aceea, mbolnvirile prin EPEC la vrste mai mari de 2 ani sunt rar semnalate. Factorii de patogenitate sunt pili de aderen i o toxin Shiga-like produs prin conversie lizogen.

E.coli enterohemoragic (EHEC) - produce dou toxine Shiga-like, denumite verotoxine cu efect citopatic pe linia celular Vero. Iniial apare o diaree apoas care devine hemoragic. Febra este mic sau absent. Boala se declaneaz predominant n sezonul cald i la copii sub 5 ani, prin consum de carne de vit insuficient preparat termic i de lapte nepasteurizat. Aproximativ jumtate din EHEC aparin serotipului O157 : H7.

E.coli enteroaderent, denumit n prezent "Enteroaggregative E.coli" (EAggEC), este considerat o cauz a diareei persistente la copiii din rile subdezvoltate. Rezervorul de infecie al tulpinilor de EIEC, ETEC, EPEC este uman, iar al celor EHEC este bovin.

b) Infeciile extraenterale: infecii ale tractului urinar (ITU) - produce 50-90 din ITU. Cel mai frecvent se izoleaz serotipurile O4, O6 i O75. Sursa infeciei este cel mai frecvent cea enteral (n infeciile ascendente), fapt favorizat de anatomia tractului genital feminin (uretra scurt), precum i de prezena raporturilor sexuale. Calea descendent, este mai rar i se datoreaz unor diseminri septice secundare. O alt posibilitate de contaminare frecvent ntlnit n mediul spitalicesc este cea iatrogen (prin intermediul unor sonde, catetere, etc.). De obicei germenii de spital achiziionai sunt deosebit de rezisteni la agenii antimicrobieni.

septicemii - E.coli este bacilul gram-negativ cel mai frecvent izolat din septicemii. Diseminarea hematogen se produce de obicei de la un focar infecios urinar sau gastrointestinal. meningite neonatale - 75 din tulpinile de E.coli izolate posed antigenul capsular K1.infecii biliareinfecii respiratorii infecii O.R.L.suprainfecii ale plagilor i arsurilorinfecii genitaleinfecii nosocomiale (deseori infeciile enumerate: urinare, ale plgilor chirurgicale, etc. pot lua caracter nosocomial

Epidemiologie Infeciile extraenterale sunt de obicei endogene, cu tulpini aparinnd florei intestinale normale. n infeciile enterale, izolarea i cuantificarea prezenei lui E.coli n alimente, ap, reprezint principalul test de evideniere a contaminrii fecale. Profilaxia acestora se refer la respectarea msurilor de igien. Transmiterea iatrogen din infeciile nosocomiale se realizeaz prin contact direct cu mini sau instrumente contaminate, iar profilaxia se refer la mbuntirea calitii actului de ngrijire medical din spitale. Rspunsul imun, profilaxie i tratament Rspunsul imun este n general slab, nesemnificativ. Profilaxia este nespecific. Tratamentul se face n funcie de rezultatul antibiogramei i de localizarea antigenului patogen.

n acest sens deosebim:un fenotip sensibil (slbatic), caracterizat printr-o relativ sensibilitate la beta-lactamine (aprox. 2/3 din tulpini),un fenotip productor de penicilinaz (PAZA), caracterizat prin rezisten la amino i carboxipeniciline (aprox. 10% din tulpini),un fenotip productor de cefalosporinaz(CAZA) (2-6%), presupune rezistena la asociaia amoxicilin/clavulanat, precum i la cefalosporinele I,asocierea ultimelor dou fenotipuri (PACA)presupune doar sensibilitatea la cefalosporinele III,fenotipul productor de beta -lactamaze cu spectru extins (ESBL) este ntlnit printre tulpinile de spital, presupune rezistena inclusiv la cefalosporinele III, cu o relativ sensibilitate la fluoroquinolone.

Genul Proteus

Genul Proteus cuprinde 4 specii:P.vulgaris, P.mirabilis, P.penneri. n patologia uman se ntlnesc doar primele dou.HabitatGermenii din genul Proteus sunt foarte rspndii n natur (gunoaie, sol, ape reziduale, carne alterat)el particip la procesele de putrefacie. La om i animale - face parte din flora normal a tubului digestiv.Morfologia: Sunt bacili gram-negativi scuri, cu capetele rotunjite, cu polimorfism accentuat, foarte mobili (au cili peritrichi), nesporulai, necapsulai. Caractere biochimice: definesc genul i difereniaz speciile de Proteus ntre ele. Sunt germeni lactozo-negativi, produc H2S, ureaz. Elaboreaz enzime cu caracter proteolitic (particip la procesul de putrefacie).

CARACTERE BIOCHIMICETSI,MIU,UREE,CITRATDEMARCATIE DIENEZ

Caractere de culturaSunt germeni aerobi, condiionat anaerobi, nepretenioi - cresc uor pe mediile de cultur. Pe bulion tulbur uniform mediul, formeaz o pelicul la suprafa i degaj un miros de putrefacie.Pe geloz, geloz-snge crete chiar i pe poriunile nensmnate sub forma unor valuri concentrice ce invadeaz toat suprafaa mediului de cultur (fenomenul de invazie).Pe geloz nclinat apare fenomenul de crare - datorit mobilitii accentuate a germenilor.Tulpinile diferite nsmnate pe acelai mediu nu se amestec; la locul de ntlnire a valurilor de expansiune apare o linie de demarcaie de 2-3 mm (fenomenul liniei de demarcaie a lui Dienes). Dac tulpinile aparin aceluiai serotip, valurile de invazie se suprapun.

Fenomenul de invazie poate fi inhibat prin incorporarea n mediul de cultur a unor substane inhibante (medii selective)Pe mediile selective lactozate se dezvolt sub forma unor colonii lactozo-negative de culoarea mediului cu centrul negru datorat producerii de H2S.Structura antigenicAntigenele determinante ale proteusului sunt antigenele somatice O i antigenele flagelare H.

Semnificaie clinic i patogenitateProteusul este condiionat patogen. Caracterele de patogenitate se manifest prin multiplicare i endotoxin.Infeciile urinare sunt cele mai frecvente afeciuni determinate de acest gen-majoritatea produse de P.mirabilis i mai rar de P.vulgaris. Deoarece produce o mare cantitate de ureaz ce descompune ureea n CO2 i NH3 care cresc pH-ul urinar(toxic pentru uroepiteliu -efect necrozant).Germenii din genul Proteus se pot izola i din infecii O.R.L, infecii respiratorii, infecii ale plgilor i arsurilor, septicemii i meningite la nou-nscui i sugari, mai rar din infecii digestive.Proteusul este unul dintre cei mai importani germeni de spital producnd infecii nosocomiale greu de tratat datorit multirezistenei la antibiotice.

Rspunsul imun, profilaxie i tratamentRspunsul imun umoral este slab. Deoarece numeroase tulpini prezint multirezisten la antibiotice i mai ales cele izolate din infeciile nosocomiale, tratamentul intit este rareori posibil n absena antibiogramei.

Genul Klebsiella

Din cele 7 specii ale genului, 4 sunt importante n patologia uman: K.pneumoniae, K.oxytoca.HabitatSunt germeni condiionat patogeni. Sunt componeni ai florei intestinale la om i animale, iar n numr redus se gsesc la nivelul mucoasei tractului respirator. Se pot izola din ap, sol, plante.Morfologie, Caractere culturale, Caractere biochimiceSunt bacili gram-negativi, scuri, cu capetele rotunjite, imobili, nesporulai, capsulai, dispui n diplo n sensul lungimii (mai rar izolai, sau n lanuri scurte 2-3 bacili nconjurai de o capsul comun).Sunt germeni aerobi, facultativ anaerobi, nepretenioi nutritiv.

CARACTERE BIOCHIMICE-TSI,MIU,UREE,CITRAT

Klebsiella oxytoca

Pe medii solide formeaz colonii mari, mucoase, confluente. Pe mediile selective lactozate coloniile sunt iniial lactozo-pozitive, care dup 24 de ore devin "lactozo-negative" prin alcalinizarea mediului. Prezint caracterele biochimice comune enterobacteriilor. Fermenteaz lactoza. Pe baza testelor biochimice se evideniaz genul i specia.Structura antigenicStructura antigenic cuprinde antigene somatice O i antigene capsulare K. n funcie de antigenele K au fost descrise peste 80 de serotipuri. Tulpinile patogene aparin de regul tipurilor 1, 2 i 3.

Semnificaie clinic i patogenitateSunt germeni condiionat patogeni. Puterea patogen este dat de: prezena capsulei care asigur rezistena la fagocitoz, endotoxinei enterotoxine termostabile evideniate la unele tulpini izolate din scaunul copiilor cu enterit. Infeciile cu Klebsiella apar n cazul scderii rezistenei antiinfecioase a organismului. Se izoleaz din infecii urinare, respiratorii, septicemii, meningite (n special neonatale). Klebsiella este agentul etiologic important al unor infecii nosocomiale.K.rhinosleromatis este asociat cu rinoscleromul - rinit cronic hipertrofic cu leziuni granulomatoase. K.ozenae este asociat ozenei - o afeciune inflamatorie cronic cu supuraii mucoase i fetide nsoit cu atrofia mucoasei nazale ce poate duce la pierderea simului olfactiv. Ambele infecii sunt mai frecvente n zonele tropicale.

Rspunsul imun, profilaxie i tratament Rspunsul imun umoral este slab i profilaxia nespecific.Fenotipul slbatic se caracterizeaz printr-un nivel sczut de rezisten la amino i carboxipeniciline, (activitate restaurat prin inhibitorii de beta-lactamaz), cloramfenicol, tetraciclin, streptomicin, biseptol.Mecanismele dobndirii acestei rezistene pot fi multiple.Deosebim astfel un fenotip PAZA (aprox. 12% dintre tulpinile de spital), caracterizat prin: rezisten crescut la amino, carboxipeniciline (inclusiv la asocierea cu inhibitorii de beta-lactamaz), cefalosporinele I.Fenotipul productor ESBL a fost pentru prima dat descris n 1985 n mediul spitalicesc i se caracterizeaz printr-un nivel crescut de rezisten la: amino,carboxipeniciline,cefalosporine I, II, cu o sensibilitate diminuat la cefalosporinele III i aztreonam i conservarea sensibilitii la cefoxitin, cefotetan, latamoxef (test de sinergie-buon de ampanie).

Genul Morganella i Providencia

Mult vreme clasificarea germenilor din genul Proteus a fost controversat, apoi genul a fost scindat pe baza proprietilor biochimice n 3 genuri: genul Proteus, genul Morganella cu o specie (Morganella morganii) i genul Providencia cu 5 specii. Germenii din ambele genuri sunt condiionat patogeni i pot fi izolai din materiile fecale de la om i animale precum i din apa sau alimentele contaminate.Dup ce mult timp au fost considerai nepatogeni s-a constatat implicarea lor n infecii urinare, mai ales la pacienii cateterizai, precum i n alte infecii nosocomiale. Tratamentul este dificil, deoarece tulpinile au dobndit un grad nalt de rezisten.

Genurile Enterobacter, Citrobacter, Serratia i Arizona

Cuprind germeni care fac parte din flora normal intestinal a omului i animalelor i pot contamina solul, apa, plantele odat cu eliminarea materiilor fecale.Genul Enterobacter cuprinde 5 specii care se difereniaz pe baza testelor biochimice: E.aerogenes, E.agglomerans, E.cloacae, E.intermedius i E.sakazakii. specia tip a genului, secret o enterotoxin care determin potenialul su patogen. (determin mai ales infecii ale tractului urinar la pacienii cateterizai). Genul Citrobacter cuprinde 3 specii: C.amalonaticus, C.diversus, C.freundii care se difereniaz prin caracterele biochimice. Numele genului este dat de proprietatea acestor bacterii de a utiliza citratul de amoniu ca unic surs de carbon.

Genul Serratia a suferit multe modificri taxonomice. Iniial, n cadrul genului a fost recunoscut o singur specie - S.marcescens, ca n prezent s cuprind 10 specii care se deosebesc biochimic. -Pe mediile de cultur, dup o incubare de 3-5 zile la 25-30C, apar colonii caracteristice palid roietice deoarece specia este pigmentogen (produce un pigment de culoare roie nedifuzibil n mediu).Germenii din aceste genuri sunt rareori cauza unor infecii primare la persoanele cu o imunitate normal. Sunt frecvent implicai n etiologia unor infecii nosocomiale la pacieni cu imunitatea deprimat. Genul Arizona reprezint de fapt fostul grup Salmonela-Arizona, care a suferit modificri de taxonomie i a fost separat ntr-un gen aparte.Tratamentul antibiotic se face conform antibiogramei datorit multirezistenei la chimioterapice a acestor germeni i mai ales a speciilor de Enterobacter.